Kaolin ist eine Art Ton und Tongestein, das von Tonmineralien der Kaolinitgruppe dominiert wird. Es ist ein nichtmetallisches Mineral und nach dem Dorf Gaoling in der Stadt Jingde in der Provinz Jiangxi benannt. Kaolin ist unterteilt in Nicht-Kohle-Bau-Kaolin und Kohle-Serie Kaolin (Gestein). Gegenwärtig gehört der größte Teil des weltweit produzierten Kaolins dem ersteren.
Kaolin ist ein wichtiger mineralischer Rohstoff, der in vielen Bereichen weit verbreitet ist. In der Keramikindustrie wird Kaolin hauptsächlich als keramischer Rohstoff zur Herstellung verschiedener Keramiken verwendet. In der Feuerfest- und Zementindustrie kann aus höherwertigem Kaolin optisches Glas, Glasfasertiegel und Labortiegel hergestellt werden. Kaolin mit geringerer Reinheit Es kann verwendet werden, um feuerfeste Materialien wie feuerfeste Steine und feuerfesten Schlamm herzustellen; In der Papierindustrie wird Kaolin als Füllstoff und Beschichtung für Papier verwendet. In der Gummiindustrie wird Kaolin als Verstärkungsmittel und Füllstoff verwendet.
Viele Anwendungsbereiche stellen besondere Anforderungen an die Oberflächen- oder Grenzflächeneigenschaften von Kaolin. Um die Anwendungsanforderungen zu erfüllen, muss es oberflächenmodifiziert werden. Die Oberflächenmodifikation ist eine der sehr wichtigen Methoden zur Modifizierung der Tiefenverarbeitung von Kaolin. Es bezieht sich auf die physikalische, chemische oder mechanische Behandlung der Oberfläche von Kaolin gemäß den Anforderungen der Anwendung, um den Weißgrad, die Helligkeit, die Oberflächenaktivität oder die Polymerisation von Kaolin zu verbessern. Kompatibilität und andere Zwecke.
Oberflächenmodifikation von Kaolin
Es gibt hauptsächlich die folgenden Verfahren zur Oberflächenmodifizierung von Kaolin: Kalzinierung, Haftvermittler, Adsorption und Oberflächenbeschichtung.
Kalzinierte Modifikation
Die Kalzinierungsmodifikation bezieht sich auf das Kalzinieren von Kaolin bei hoher Temperatur, um einen Teil oder alle Hydroxylgruppen auf der Oberfläche von Kaolin zu entfernen, um spezielle Oberflächeneigenschaften zu erhalten, die die Kristallstruktur von Kaolin von einer geordneten Schichtkristallstruktur zu ungeordnetem Kaolin verändern.
Bei der Kalzinierung von Kaolin sollte auf die Auswahl der Temperatur geachtet werden. Wenn es bei einer niedrigeren Temperatur kalziniert wird, ist die Aktivität von Kaolin größer; Wenn es bei einer höheren Temperatur kalziniert wird, kann Aluminiumspinell gebildet werden, und bei einer bestimmten Temperatur wird Mullit erzeugt. Die Aktivität ist gering und kann die Anforderungen einiger Polymermaterialprodukte nicht erfüllen.
Modifikation der Oberflächenbeschichtungsmethode
Das Oberflächenbeschichtungsverfahren verwendet physikalische Adsorption oder chemische Adsorption, um eine Schicht organischer Substanz auf die Oberfläche von Kaolin aufzutragen, um den Zweck der Modifikation zu erreichen. Üblicherweise verwendete Modifikatoren sind Stearinsäure, Glyceryltrimethacrylat, Trimethoxypropantriglycidylether, niedermolekulares Polyethylenwachs und so weiter.
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass nach der Modifizierung von Kaolin die Stabilität der Materialstruktur und der Katalysatoraktivität verbessert werden kann, der Grad der Pulveraggregation geschwächt wird und die Dispersion und Fließfähigkeit verbessert werden.
Modifikation des Haftvermittlers
Die Behandlung mit einem Haftvermittler nutzt die Wechselwirkung zwischen den aktiven Gruppen auf der Oberfläche von Kaolin und dem Haftvermittler, um den Zweck der Änderung der Oberflächeneigenschaften von Kaolin zu erreichen. Die Behandlung mit Haftvermittlern erfolgt normalerweise über zwei Behandlungsmethoden: Nassbehandlung und Trockenbehandlung. Bei der Nassverarbeitung wird das Kaolinpulver mit einem Haftvermittler in eine Lösung getaucht, bei einer bestimmten Temperatur eingewirkt und anschließend das Lösungsmittel vom Kaolinpulver getrennt und anschließend das Pulver getrocknet. Im Vergleich zur Trockenverarbeitung hat die Nassverarbeitung den Vorteil eines gleichmäßigen Mischens von Pulver und Haftvermittler, die Nassverarbeitung weist jedoch eine kompliziertere Verarbeitungstechnologie, einen großen Lösungsmittelverlust und hohe Kosten auf.
Bei der Trockenverarbeitung wird das Kaolinpulver in einen Hochgeschwindigkeitsrührmischer gegeben, bei einer bestimmten Temperatur gerührt und getrocknet, das im Haftvermittler gelöste Lösungsmittel und Hilfsmittel langsam zugegeben und nach einer bestimmten Zeit der Rührbehandlung hergestellt Erhalten Sie oberflächenmodifizierten Kaolinfüller.
Modifikation durch Interkalation
Das Interkalationsmodifizierungsverfahren verwendet die schwache Bindungskraft zwischen den Schichten der Pulverpartikelkristallschicht mit Schichtstruktur oder die Zwischenschicht enthält austauschbare Kationen und verwendet chemische Reaktionen oder Ionenaustauschverfahren, um die Zwischenschicht- und Grenzflächeneigenschaften des Pulvers zu ändern.
Das Flüssigphasen-Interkalationsverfahren ist ein häufig verwendetes Verfahren zur Modifizierung der Kaolin-Interkalation, und sein Anwendungsbereich ist relativ breit. Die Reaktion des Interkalationsmittels im Emulsions- oder Lösungszustand ist eine Manifestation des Flüssigphasen-Interkalationsverfahrens.
Das Interkalationsverfahren für Verdampfungslösungsmittel ist eine Art Flüssigphasen-Interkalation. Sein Prinzip lautet: Zuerst verdampfen die kleinen Moleküle das Lösungsmittel, um den Konzentrations- und Mischprozess abzuschließen, und treten dann in die Kaolin-Zwischenschicht ein, um den Interkalationsprozess fortzusetzen.
Das Prinzip der mechanochemischen Interkalationsmethode besteht darin, dass dem Interkalationsmittel mechanische Energie durch mechanisches Mahlen, Rühren, Scheren und Absaugenfiltration zugeführt wird, um physikalische oder chemische Reaktionen auszulösen. Die Wechselwirkung zwischen Kaolin und Interkalationsmittel fördert dann die reibungslose Realisierung der Kaolin-Interkalationsmodifikation.
Fazit
Ab dem 21. Jahrhundert ist die Industrie für organische Polymerprodukte in eine Phase der industriellen Transformation und Öffnung eingetreten. Übergang von einem mengenorientierten Typ zu einer qualitäts-, sorten- und vorteilsorientierten Industriestruktur, um das Ziel der industriellen Öffnung zu erreichen.
Aus diesem Grund muss sich auch die Kaolinindustrie der Realität stellen. Es sollte sich auf die Entwicklungsrichtung der Produktindustrie für organische Polymere konzentrieren und eng in die Produktionstechnologie seiner Produkte integriert sein, damit die Oberflächenmodifizierung von Kaolin qualitativ hochwertig, hochtechnologisch, wertschöpfend und multifunktional sein sollte . Die sexuelle Transformation verbessert die Oberflächenmodifikation von kalziniertem Kaolin auf ein höheres Niveau.
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